История науки и техники. Материалы и технологии Часть 2

самбля Невского проспекта. Выдающиеся по композиции и мастерству исполнения, все четыре скульптуры укрощения коня различны по позам фигур, но связаны темой и развитием одного сюжета. Ширина моста несколько меньше проспекта, поэтому скульптуры видны издалека по Невскому так же, как и с набе­ режных Фонтанки.

Два небольших изящных висячих пешеходных мостика на канале Грибоедова построены в 1826 г. по проекту инженера г. Третера: Львиный и Банковский. Удерживающие кабель пи­ лоны на первом в форме скульптуры львов, на втором - грифо­ нов изваял скульптор П.П. Соколов. И хотя скульптурные изо­ бражения львов, грифонов, орлов и сфинксов в подъездах двор­ цов, других парадных зданий, въездах на мосты многочисленны в мировой практике, эти мостики - редчайший пример органи­ ческого соединения инженерной конструкции со скульптурой.

Один из первых примеров мостостроения советского времени - мост лейтенанта Шмидта через Неву, сооруженный в 1936— 1938 гг. по проекту инженера Г.П. Передерия взамен чугунного Николаевского (Благовещенского) моста. Мост лаконичен и це­ лен по композиции, однако два жестких встречных уклона пря­ мых закрытых балок пролетного строения привели его к стилево­ му несоответствию привычным криволинейным очертаниям и сквозным фермам ленинградских металлических мостов.

В1937-1940 гг. Москворецкий, Большой Каменный, Боль­ шой Устьинский, Большой Краснохолмский, Крымский мосты были перестроены заново, а Новоспасский - реконструировав: устроены береговые пролеты для набережных проездов, а про­ езжая часть мостов расширена и поднята так, что могут прохо­ дить волжские суда.

В1953 г. был реконструирован и Бородинский мост, по­ строенный в 1913 г. по проекту архитектора Р.И. Клейна и ин­ женера Н.И. Осколкова. Название перешло от прежних мостов, возведенных к 25-ти и 40летним юбилеям бородинского сра­ жения. Последняя реконструкция была осуществлена в 2001 г.

При расширении русла реки Яузы и устройстве сквозных проездов по ее набережным в числе реконструированных мос­ тов два сохранили полуциркульные своды: Дворцовый, постро­ енный (1781 г., архитектор С. Яковлев) в Лефортове от Екате­

рининского дворца в немецкую слободу, и Золоторожский (1865 г.) курского направления железной дороги. Реконструк­ ция в 1940 г. Дворцового моста по проекту инженера В.А. Па­ щенко и архитектора К.Т. Топуридзе состояла в расширении проезжей части с15,5 м до 23,5 м.

Для пяти новых мостов на Москве-реке место было выбра­ но уже нашими предками, проверено временем и закреплено в плане города. Новые мосты - на месте старых мостов. В назва­ ниях некоторых из них звучит история: Большой Каменный, Москворецкий, Крымский, Бородинский.

Мы называем Бородинский мост мемориальным. Но не только он, и другие мосты мемориальные. Большой Каменный - он даже не каменный, а металлический, но напоминает о древ­ нем первом Большом Каменном мосте. Построенный в 1937 г. вместо старого трехпролетного моста того же названия, экс­ плуатировавшегося около 80 лет, мост перекрывает реку одним пролетом, пологой металлической серповидной аркой сплошно­ го коробчатого сечения. Соотношение ее длины 105 м к высоте (стреле подъема) 8,4 м равно 12,5:1. Над проездами набережных береговые пролеты перекрыты железобетонными сводами, но их фасады так же, как береговые опоры, устои и стенки подход­ ных пандусов моста, облицованы грубоколотым серым грани­ том, что соответствует названию Каменного моста.

Построенный по проекту инженера Н.Я. Калмыкова и архи­ текторов В.А. Щуко, В.Г. Гельфрейха, М.А. Минкуса и располо­ женный вблизи Кремля, на трассе Комсомольской площади, про­ спекта Сахарова, Охотного ряда, площадей Лубянка, Театраль­ ной, Октябрьской и Гагарина, Ленинского проспекта Большой Каменный мост можно считать главным мостом Москвы. Он хо­ рошо вписан в городской ансамбль, выходит на левый берег реки у Водовзводной башни Кремля, недалеко от старого здания Государственной библиотеки имени В.И. Ленина, приподнятого на холме, и заканчивается предмостной площадью, откуда расходят­ ся Охотный ряд и улицы Воздвиженка, Волхонка, Манежная. Правобережный подход моста - на площади Репина между рекой и Водоотводным каналом, за которым - Большая Полянка. Мост поставлен в створе этой улицы, затем пересекает реку Москву не под прямым углом, а с косиной в 8 градусов.

На другом конце южной стены Кремля, вблизи Беклемише­ вой башни, Москворецкий мост, с которым связана почти пяти­ вековая история его мостов-предшественников, существовав­ ших здесь прежде: наплавных, свайных, свайно-подкосных и деревянного арочного. Последний из них, трехпролетный с ме­ таллическими арочными строениями, поставленными в 1872 г. взамен сгоревших деревянных, в 1938г. был разобран и заменен современным железобетонным мостом. Речной пролет - 95 м и два береговых - по 42,8 м перекрыты сводами.

Среди московских мостов самые большие по пролету (168 м) Большой Краснохолмский и Крымский. На начальной стадии их проектирования, в 1935 г., висячую конструкцию предполагалось сделать в Большом Краснохолмском, но отказа­ лись от нее из-за косины в месте перехода: трасса Садового кольца пересекает Москву-реку под углом 55 градусов.

Единственным мост, упомянутый архитектором А.В. Анисимовым среди 200 объектов московской архитектуры за половину тысячелетия является Крымский. Он построен на месте Крымского брода и является преемником деревянного Николаевского моста, построенного в 1783 г., и металлического моста с решетчатыми фермами постройки 1873 г. Крымский мост (архитектор А.В. Власов, инженер Б.П. Константинов) от­ личается от других своей подвесной конструкцией. Протяжен­ ность моста 671 м, ширина 33 м, длина пролета около 100 м. Для обеспечения его надежной работоспособности необходимо при ремонте проезжей части не нагружать несущие элементы чрезмерной нагрузкой от веса дорожного покрытия.

Крупнейший автодорожный мост общей длиной 2800 м был построен через Волгу между городами Саратовом и Энгельсом в 1965 г. по проекту инженера В.М. Иодзевича и архитектора Б.М. Надежина. Русло реки в месте мостового перехода разде­ лено островом Покровские пески на два неравных рукава. Более широкий с основным судовым фарватером - со стороны Сара­ това, расположенного на высоком холмистом берегу. Один из холмов, Соколовая гора, подходил вплотную к берегу, подни­ маясь над ним высокими и крутыми обрывами. Ближе к левому берегу и городу Энгельсу другой фарватер, где проходят суда с меньшим габаритом, между островом и низким берегом.

Три моста

В 1998 г. вступили в строи три примечательные инженерные сооружения.

5 апреля вступил в строй самый длинный висячий мост ми­ ра. Он соединил главный ост ров Японии - Хонсю - с островом Авадзи. Длина мост а - 1991 м, его строили почти десять лет. О собое внимание было обращ ало на сейсмостойчивость.

Новая дорога длиною более 17 км пересекла уст ье реки Тежу на севере португальской столицы. Из них более чем 10 км распо­ ложены над водой по пяти мостам. Наиболее интересный из них - вантовый длиной 826 м на двух пилонах, высота которых по 150 м. Под мостом свободно проходят океанские корабли.

В июне датчане открыли мост через Большой Бельт м еж ­ ду Ю тландией и Зеландией. Он примерно такой ж е конструк­ ции, как и японский. Но почти на 400 м короче.

Одним из лучших английских мостостроителей был Роберт Стефенсон (1803-1859 гг.), сын знаменитого изобретателя и пионера железнодорожного транспорта Джорджа Стефенсона. Известнейшим творением Роберта Стефенсона стал железнодо­ рожный мост через 400-мстровый пролив между Уэльсом и островом Англия, названный «Британия». Сначала Стефенсон собирался построить здесь чугунный арочный мост, но тот мог бы помешать проходу большегрузных кораблей. Тогда инженер придумал совершенно новую конструкцию. Мост состоит из двух труб прямоугольного сечения, склепанных из листового кованого железа. Каждая труба имеет 9 м в высоту и 4,4 м в ширину. На соединение отдельных элементов ушло около двух миллионов заклепок. Мост установлен на каменных опорах и имеет два главных судоходных пролета по 141 м каждый. Строительству предшествовало множество экспериментов, об­ меров и расчетов, результаты которых Стефенсон опубликовал в двухтомном труде.

Джордж и Роберт Стефенсоны являются организаторами и первыми председателями Британского общества инженеровмехаников.

В декабре 2004 г. был открыт мост через реку Тарп, обес­

печивающий прямое автомобильное сообщение м еж ду Франци­ ей и Испанией. Д орога из Париэ/са на средиземноморские ку­ рорты стала короче и выше на 270 м. Этот мост - пока са­

мый высокий в мире (выше мост а «Европа» в Австрии). Самая высокая опора имеет высот у 343 мет ра (выше Эйфелевой баш ­ ни). Длина мост а - более двух с половиной километров. Мост построила частная фирма, которая вложила в него 400 млн.

евро и взамен получила право взимать плату за проезд в т ече­ ние 75 лет. П роезд по эт ому ш едевру инженерной мысли будет стоить от 4 до 6 евро с машины.

10.7.2. Из Франции в Великобританию на автомобиле или по железной дороге

Вот уже несколько лет работает одно из наиболее совер­ шенных транспортных сооружений нашего времени, заслужив­ шее репутацию «технического чуда XX в.», - железнодорож­ ный туннель, проложенный под проливом Ла-Манш. Он был открыт в мае 1994 г. английской королевой Елизаветой II и пре­ зидентом Франции Франсуа Миттераном и стал с тех пор ос­ новной транспортной артерией, связывающей континентальную Европу с Великобританией. Евротуннель прочно вошел в эко­ номическую жизнь европейских стран: в 2001 г. около полови­ ны грузооборота между Британскими островами и европейски­ ми странами обеспечивалось железнодорожным транспортом через Евротуннель, а скоростной пассажирский поезд «Евростар», за три часа доставляющий пассажиров из Парижа в Лон­ дон, привлекает все большее число путешественников.

Первые, фантастические для того времени проекты созда­ ния такого туннеля выдвигались еще в период наполеоновских войн. Но лишь в 80-е годы XX в. между британским и француз­ ским правительствами была достигнута договоренность об ус­ ловиях строительства и выбран наиболее совершенный и ра­ циональный проект. А в 1986 г. франко-британский консорциум «Транс Манш Линк» начал строительные работы Евротуннеля.

К слову сказать, и в нашей стране в свое время всерьез об­ суждались проекты строительства туннелей под Татарским и

Беринговым проливами, которые позволили бы связать Сахалин с материком и Японией. Но в отличие от англичан и французов нам на реализацию этой идеи не хватило силенок.

На Западе строительство Евротуннеля сразу же окрестили стройкой века. Точные технические расчеты позволили вести буровые работы одновременно с французского и британского берегов. Глубина залегания туннеля под морским дном достига­ ет 40 м, а общая длина туннеля - 50 км. Было извлечено более 10 млн. т скальных пород. Работы велись круглосуточно с при­ менением самой современной техники. Строительство порой приостанавливалось из-за проблем финансирования, но в ко­ нечном счете Лондону и Парижу удавалось находить взаимо­ приемлемые решения. Завершить строительство такого гигант­ ского подземного путепровода за восемь лет - это можно счи­ тать своего рода рекордом.

Туннель под Ла-Маншем сооружен с учетом самого пере­ дового опыта в этой области и располагает более надежной сис­ темой безопасности движения, чем обычные железнодорожные туннели. Фактически под морским дном проложены три само­ стоятельных туннеля, один из которых предназначен для спаса­ тельных служб и движения в случае аварии на одном из основ­ ных путей. Через каждые 250 м два основных туннеля соедине­ ны между собой амортизационными перемычками, которые по­ зволяют регулировать воздушное давление в туннеле при про­ хождении поездов на высокой скорости, доходящей до 160 км в час. Каждые 375 м основные пути сообщаются с запасным тун­ нелем посредством вертикальных шахт, по которым в случае необходимости пассажиры могут перейти на резервный путь. Кроме того, построены две железнодорожные перемычки, по которым поезда могут в случае аварийной ситуации перейти т одного туннеля в другой и продолжать движение. Это позволя­ ет эксплуатировать Евротуннель, хотя и в менее интенсивном режиме, даже во время проведения ремонтных или аварийных работ в одном из туннелей.

Вместо заключения: наука, техника и традиции

В XVIII в. жители Западной Европы в среднем имели при­ мерно тот же уровень материального благосостояния, что и на­ селение Индии, и Китая, и он по существу не отличался от уровня жизни в Древней Греции или Риме. Лишь меньшинство населения имело доход, существенно выше жизненного мини­ мума, а у элитарных сословий разных государств не было при­ чин завидовать друг другу.

Однако примерно к 1800 г. стало очевидно, что состоятель­ ное меньшинство в странах Европы, доходы которого были выше прожиточного минимума, начало численно возрастать. Частично это объяснялось тем, что наука и техника в европей­ ских странах развивались быстрее, чем где бы то ни было. Рост численности промышленных предприятий и расширение мас­ штабов использования станков и машин с механическим приво­ дом привели к промышленной революции. Этот процесс инду­ стриального развития в XIX в. принял ускоренный характер и продолжился в течение XX в. Историки иногда называют «за­ падным чудом» этот уникальный период длительного экономи­ ческого роста, который сделал западные страны намного богаче и сильнее по сравнению с остальным миром.

С середины XVIII в. по настоящее время доход на душу на­ селения увеличился в 10 раз. Численность населения в Европе выросла в 5 раз, а в США - в 80 раз. Резко снизилась детская смертность, а средняя продолжительность жизни удвоилась. Исчезли такие явления, как голод и эпидемии. Если раньше в отдельных странах в сфере производства продуктов питания было занято 90% работающего населения, то теперь этот пока­ затель не превышает 5%. Урбанизация в XIX в. сопровождалась техническим прогрессом в водоснабжении, канализации, строи­ тельстве, связи, распределении энергии и других видах комму­ нального обслуживания. Урбанизация и рост доходов обусло­ вили повышение уровня жизни людей, улучшение их здоровья и условий труда, изменили систему ценностей и привнесли много нового в личную, семейную и общественную жизнь.

Казалось бы, что у историков было достаточно времени для того, чтобы изучить причины «западного чуда», но до сих пор

явление это не исследовано настолько глубоко, насколько оно того заслуживает. Поэтому когда 40 лет назад вставшие на путь экономического развития страны «третьего мира» обратились к европейским странам, чтобы они помогли им повысить уровень дохода на душу населения, то многие из полученных ими сове­ тов свидетельствовали о неправильном понимании того, как За­ паду удалось достичь изобилия.

Было предложено много различных теорий, объясняющих «западное чудо». Некоторые связывали его с политикой импе­ риализма. Несмотря на то, что многие из стран, достигших са­ мых высоких экономических показателей, процветали и до эпо­ хи империализма, а такие богатые страны, как Норвегия и Швейцария, вообще никогда не проводили империалистиче­ скую политику. И наоборот, некоторые из наиболее ярых импе­ риалистических держав, такие, как Испания и Португалия, бы­ стро погрузились в трясину экономического застоя.

Другие теории связывают экономическое благополучие с наличием богатых запасов природных ресурсов. Следует отмс­ тить, однако, что ресурсы не приобретают экономической цен­ ности до тех пор, пока не будут накоплены определенные зна­ ния и не будут созданы средства, необходимые для их исполь­ зования. Коренные жители Северной Америки и до Колумба располагали примерно теми же ресурсами, которые в настоящее время имеют американцы. Япония, которая значительно беднее природными ресурсами, чем Индонезия, Мексика или Россия, смогли уйти далеко вперед в экономическом развитии по срав­ нению с этими странами. Современная история таких городовгосударств, как Гонконг и Сингапур, опровергает объяснение, основанное на наличии запасов природных ресурсов.

Западная технология развивалась главным образом в эко­ номической сфере и часто рассматривалась как порождение экономических потребностей и сложившихся институтов. Нау­ ка, напротив, имела более сложную природу, и вряд ли можно считать, что она зародилась как непроизвольная реакция на оп­ ределенные экономические потребности. На протяжении мно­ гих лет наука мало способствовала экономическому росту и развитию промышленной технологии. Когда в середине XIX в. Карл Маркс употреблял в своих работах понятие «колоссальные производительные силы», он считал, что работа главным обра­

зом выполняется людьми, занятыми в сфере промышленного производства, а вклад в нее тех, кого мы сегодня называем уче­ ными, по его мнению, был незначительным. Умение изготавли­ вать различные механизмы, позволившие производить точные машины и инструменты на предприятиях и в лабораториях в XVIII и XIX вв., было заимствовано скорее из практики сборки часов и шлифовки оптических линз, а не благодаря науке.

Однако, начиная примерно с 1880 г., развитие промышлен­ ной технологии все в большей степени основывалось на резуль­ татах научной деятельности, осуществляемой за пределами промышленной сферы. Как только был достигнут успех в стремлении поставить природные явления на службу человеку в соответствии с теоретическими достижениями науки, что было немыслимо без специальной системы профессиональной подго­ товки, инженерные кадры промышленности, прошедшие такую подготовку, стали «переносчиками» и потребителями научных знаний и научных методов. Более того, на протяжении всего прошлого века в промышленности создавались научные лабо­ ратории, которые расширяли теоретические достижения науки. Несмотря на то, что наука на Западе зародилась вне сферы эко­ номики, в XX в. ее прогрессивное развитие стало неотделимым от развития промышленной технологии и экономики.

Необходимо прежде всего проанализировать некоторые причины, обусловившие грандиозный успех самой науки на За­ паде. Одна из этих причин заключается в том, что западные страны по сравнению с другими смогли более организованно проводить научные изыскания, вложив в них огромные матери­ альные средства. Большую роль сыграло развитие информаци­ онной деятельности. В течение долгого времени после изобре­ тения и внедрения печатного станка в XV в. научные исследо­ вания оставались в основном децентрализованными, а точнее сказать, индивидуализированными. Ученые случайно узнавали об открытиях своих коллег из печатных трудов или из писем. На Западе уже на ранней стадии развития науки поле ее дея­ тельности простиралось от Польши (Коперник) до Дании (Тихо Браге) и северной Италии (Галилей).

То, что мы теперь называем научной общественностью, объединяющей ученых различных областей, начало склады­ ваться в Европе в XVII в. В 1660 г. в Лондоне было создано Ко­

ролевское общество содействия развитию естествознания (поч­ ти всегда называемое просто Королевским обществом), цель которого - коллективное обсуждение докладов разных ученых, которые в то время индивидуально проводили научные иссле­ дования. Аналогичные общества возникли в XVII и XVIII вв. в

других странах, образовав таким образом «сеть» ученых Евро­ пы, которые обменивались информацией не только между со­ бой, но и с учеными далекой Америки, в частности с Бенджа­ мином Франклином, ученым и общественным деятелем. Эти общества выпускали журналы, в которых публиковали резуль­ таты новых научных исследований и разработок,, а также уста­ навливали их правильность и соответствие научным законам. Проводимые ими обсуждения выдвигали на повестку дня наи­ более важные проблемы для того времени в области проведения новых исследований. (Но чего эти общества не предлагали уче­ ным, так это способа, как заработать на жизнь. Например, в 1695 г. Исаак Ньютон столкнулся с невозможностью продви­ нуться по службе в Кембриджском университете, поскольку он не имел никакого религиозного сана. Основной доход Ньютона долгое время определялся величиной арендной платы за ферму, доставшуюся ему в наследство.)

Идея объединения ученых в научную организацию - инсти­ тут для проведения целенаправленных исследований, который должен был быть оснащен необходимым лабораторным обору­ дованием и хорошой библиотекой, была практически реализо­ вана в Португалии в первой половине XV в. принцем Генрихом Мореплавателем, но широкое распространение она получила только в начале XIX в. В 1799 г. сэр Джозеф Бэнкс, граф Румфорд и ряд других членов Королевского общества основали в Лондоне Королевский институт, который, по замыслу его соз­ дателей, должен был стать лабораторией, где ученые могли бы работать вместе и заниматься преподавательской деятельностью.

Майкл Фарадей, живший веком позже Ньютона, свою на­ учную работу проводил в Королевском институте, где и открыл явление электромагнитной индукции. Подобные институты стали открываться и в других странах. В 1795 г. во Франции на­ чала работать Политехническая школа. В США в 1847 г. Йель­ ский университет основал Шеффилдскую школу, а в 1865 г. от­ крылся Массачусетский технологический институт.